地理科學專業地質學基礎課程實踐性教學

劉永林 楊前進

摘 要

地質學基礎是高等師范地理科學專業一門必修課，是學習地理學科其他專業課程的基礎。本課程具有很強的實踐性，有效開展地質學基礎實踐教學具有重要意義。依據地理科學專業地質學基礎教學目的，設計了一系列地質學室內實驗和野外地質實習等實踐性課程。

關鍵詞

地質學基礎;地理科學;室內實驗;野外實習

中圖分類號： P5-4;G642 ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457 . 2020 . 18 . 13

Abstract

Physical geology， which is the basis to study other course， is a main course for undergraduate students majoring in geographical science at Normal University. Physical geology is highly practical and important basic technology course， so it is important to carry out effective practical teaching. According to teaching aims of physical geology， a series of laboratory experiment and field practice of physical geology is carried out.

Key words

Physical geology; Geographical science; Laboratory experiment; Field practice

地質學基礎是高等師范（簡稱高師）地理科學專業的學科基礎課程。按照高師地理科學專業培養目標，地質學基礎教學重點為礦物和巖石、構造運動和構造變動及地殼演化等，以便為地貌學、土壤學、水文學、自然地理和環境科學等后續課程打下一定的地質基礎[1-5]。新時代高師地理科學專業教學越來越注重培養學生的野外實踐能力和綜合分析能力，因此，實踐性教學在地理學科教學中占據十分重要的地位[3-5]。地質學基礎教學過程中必須貫徹理論聯系實際，學以致用的原則，除安排有課堂教學外，必須有室內實驗和野外實習等實踐性教學，以培養地理科學專業學生野外實踐能力，為今后學習地理學其他課程奠定良好基礎。在重慶師范大學地理科學專業地質學基礎多年實踐教學基礎上，作者系統總結了地質學室內實驗和野外實習，希望能對這門課程的實踐性教學有所幫助。

1 地質學室內實驗

地質學研究的圈層主要是巖石圈，而礦物和巖石是構成巖石圈的基礎，因此，學會和掌握礦物和巖石鑒定是學習地質學其他理論知識的基礎，也為地理科學后續課程如地貌學、土壤學的學習打好地質學基礎。為此，以地理學科課程體系為基礎，結合地質學學科特點，將地理學科的地質學基礎室內實驗分為常見礦物和巖石肉眼鑒定及簡單判讀地質構造。

1.1 礦物鑒定實驗

礦物是在各種地質作用下形成的具有相對固定的化學成分和物理性質的均質物體，是組成巖石的基本單位[2]。目前，已知的礦物約有3000種，但常見的構成巖石的礦物只有20多種，稱之為造巖礦物[2]。在礦物鑒定實驗中主要掌握常見造巖礦物的鑒定。（1）礦物標本。有正長石、斜長石、普通輝石、角閃石、白云母、黑云母、高嶺石、石英、方解石、石膏、黃鐵礦、赤鐵礦、滑石、白云石、橄欖石、蛇紋石、螢石、磷灰石等18種礦物。（2）實驗目的和要求。熟練掌握礦物的物理性質與肉眼鑒定方法，對常見礦物能依據礦物的形態、理化性質，借助于小刀、指甲、磁鐵等工具和稀鹽酸等化學試劑進行準確鑒定。（3）實驗內容。觀察礦物的形態;觀察礦物的光學性質和力學性質，礦物的光學性質包括顏色、條痕、光澤、透明度，力學性質包括硬度、解理、斷口和彈性等，特別是掌握莫氏硬度計;觀察礦物的其他物理性質，如：螢石的熒光性等;（4）掌握礦物鑒定步驟。先觀察礦物形態和光學性質，其次觀察和確定礦物的力學性質，最后觀察礦物是否有其他特有理化性質;（5）掌握礦物分類。礦物依據化學成分和結構分為自然元素、硫化物及其類似化合物、氧化物和氫氧化物、含氧鹽類和鹵化物。

1.2 巖石鑒定實驗

巖石是礦物的集合體。巖石依據成因分為火成巖、沉積巖和變質巖，三大類巖石其成分、結構和構造等具有差異，為此，巖石鑒定實驗分為火成巖鑒定、沉積巖鑒定和變質巖鑒定。（1）實驗目的和要求。學會用肉眼觀察和借助簡單的工具，通過火成巖、沉積巖和變質巖的顏色、成分、結構、構造等，鑒定巖性。（2）實驗內容。顏色：火成巖中深色成分為主的，常為基性巖類;淺色成分為主的，常為酸性巖類。沉積巖顏色可以指示巖石組分和形成環境，如石英砂巖成分單一，顏色多為淺色;巖屑砂巖成分復雜，顏色多為灰綠、灰黑色。結構：巖石結構可對其進一步分類。如深成侵入巖多呈全晶質、顯晶質、等粒結構，淺成侵入巖常呈斑狀結晶結構。構造。巖石構造可辨別其成因類型，如噴出巖多具有氣孔、杏仁、流紋構造，沉積巖具有層理構造、層面構造和生物化石，而具板狀、千枚狀、片狀或片麻狀構造等定向性的片理構造則屬于變質巖。第四，成分。巖石的成分，對巖石的鑒定和定名具有重要意義。如新鮮的火成巖不可能存在方解石、白云石、高嶺石、石膏等礦物，綠泥石、石榴子石等礦物為變質巖所特有。（3）掌握巖石分類。火成巖依據二氧化硅含量分為超基性巖、基性巖、中性巖和酸性巖，再產狀分為噴出巖、淺成侵入巖和深成侵入巖。沉積巖依據沉積方式分為碎屑巖和生物化學巖。變質巖依據變質作用的因素和方式而分類。（4）注意區分易混淆巖石，如石英巖和石英斑巖，頁巖和板巖，花崗巖、花崗斑巖和花崗片麻巖等。

1.3 構造實驗

構造實驗主要通過模型來認識褶皺、斷層以及地層接觸關系等。（1）實驗目的和要求。觀察模型中不同巖層產狀，建立褶皺、斷層、地層接觸關系等在平面、縱剖面、橫剖面上的幾何特征，達到建立地質構造的時空概念。（2）模型觀察。觀察斷層兩盤運動方向判別正斷層、逆斷層或平移斷層，依據切割律判定斷層形成時代。觀察整合接觸、假整合接觸、角度不整合接觸、侵入接觸、沉積接觸和斷層接觸中相鄰地層間的時代連續性及空間幾何關系。

2 地質學野外實習

野外調查是獲取地質資料的第一手數據，是地質學研究的基礎。地質學課堂講授的理論知識較為抽象，若學生能見到現實的地質現象，會加深地質知識的認識和理解。因此，地質學野外實習在地質學基礎教學中占據重要位置。重慶師范大學以地理學科的教學目的為基礎，結合重慶市地質地貌資源和實習經費等設計了一系列地質野外實習點和實習基地。如：綦江恐龍足跡國家地質公園實習基地、華鎣山國家地質公園實習基地等。（1）實習目的：培養學生識別地質現象和分析地質過程的能力，加深學生對地質學基本原理的理解和認識。（2）實習內容。綦江恐龍足跡國家地質公園實習基地主要實習內容有：認識碎屑巖，觀察恐龍足跡和木化石群及所在地層時代，觀察丹霞地貌的巖石學特征和空間幾何特征等，認識侏羅系和白堊系地層不整合接觸等。華鎣山國家地質公園實習基地主要實習內容有：認識碳酸鹽巖，認識和分析喀斯特地貌及其成因，實地觀察剪節理及其與喀斯特地貌的關系，通過羅盤測量巖層產狀分析華鎣山天池湖成因等。南溫泉實習點實習內容：南溫泉的地質成因，分析銅鑼山“一山二嶺一槽”的地質地貌特征及成因。

筆者通過多年教學實踐與學生反饋，認為室內實驗連接著地質學課堂理論知識與野外實習，是野外實習的前提，而野外實習是室內實驗的延伸。實踐表明，礦物和巖石鑒定是從事地質工作的基礎和基本技能，提高礦物和巖石鑒定能力唯一途徑就是多看、多比較。野外地質實踐也是從事地質工作的重要技能，提高野外地質工作能力唯一途徑亦是多看、多實踐。“讀萬卷書，不如行萬里路”是學習地質學最好闡釋。經費允許、實驗設備優良、師資力量充實等條件下，高師院校地理科學專業應增加地質學實踐教學學時量，以提高學生野外實踐能力和綜合運用知識能力，為地理科學后續課程的學習和今后從事地理學科方面工作奠定良好基礎。

參考文獻

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[2]宋春青，邱維理，張振青.地質學基礎（第四版）[M].北京：高等教育出版社，2005.

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[4]劉護軍.高等師范地理科學專業地質學基礎課程的見習實踐與探索[J].教育教學論壇，2014（41）：35-37.

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